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氫氧燃料電池的電極反應(yīng)怎樣自發(fā)進(jìn)行?

作者:訪客發(fā)布時(shí)間:2021-07-15分類:催化劑及助劑瀏覽:171


導(dǎo)讀:氫氧在熱力學(xué)上是可以自發(fā)反應(yīng)的,只是因?yàn)榛罨茌^高才不能直接反應(yīng)。燃料電池中陰極、陽極都有催化劑,降低了氫氧反應(yīng)的活化能,使反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。耗時(shí)10年補(bǔ)貼2000億,鋰電池唱...

氫氧在熱力學(xué)上是可以自發(fā)反應(yīng)的,只是因?yàn)榛罨茌^高才不能直接反應(yīng)。燃料電池中陰極、陽極都有催化劑,降低了氫氧反應(yīng)的活化能,使反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。

耗時(shí)10年補(bǔ)貼2000億,鋰電池唱罷,輪到燃料電池登場了嗎?

氫能源的本質(zhì)就是電動(dòng)車,氫是用來發(fā)電的,不是用來燒的,由于氫燃料反應(yīng)堆不支持大功率放電,只能由儲(chǔ)氫瓶和反應(yīng)堆組成發(fā)電機(jī)給鋰電池充電,由鋰電池給電機(jī)供電驅(qū)動(dòng)車輛行駛。

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氫燃料反應(yīng)堆俗稱燃料電池,它只是一個(gè)電能轉(zhuǎn)化裝置。普遍使用的質(zhì)子交換膜燃料電池(proton exchange membrane fuel cell)在原理上相當(dāng)于水電解的“逆”裝置。其單電池由陽極、陰極和質(zhì)子交換膜組成,陽極為氫燃料發(fā)生氧化的場所,陰極為氧化劑還原的場所,兩極都含有加速電極電化學(xué)反應(yīng)的催化劑,質(zhì)子交換膜作為傳遞H+的介質(zhì),只允許H+通過,而H2失去的電子則從導(dǎo)線通過。工作時(shí)相當(dāng)于一直流電源,陽極即電源負(fù)極,陰極即電源正極。

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單個(gè)堆的功率在8-30千瓦 轎車上使用的燃料電池循環(huán)壽命為5000次,轉(zhuǎn)換效率大約50%。反應(yīng)堆價(jià)格昂貴,一個(gè)堆的價(jià)格是4000歐元/千瓦時(shí),折合人民幣就是3萬多(國產(chǎn)的大概是1.5萬),是鋰電池的十倍以上!

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催化劑需要用到貴金屬鉑(俗稱白金),目前新一代催化劑鉑用量也需要0.2g/kw。平均每輛車20克以上,而世界72%的鉑資源掌握在日本人手里。

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如果裝在車上,還需要攜帶氫燃料的,目前儲(chǔ)氫技術(shù)多種多樣,但最經(jīng)濟(jì)還是鋼瓶壓縮但存在氫泄露、氫脆的問題,目前最先進(jìn)的日本使用的是700個(gè)大氣壓的纖維纏繞儲(chǔ)氫瓶。

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氣體的壓縮是一個(gè)比較耗費(fèi)能量的過程,越快越耗能。

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即使燃料電池技術(shù)能夠做得完善、廉價(jià),氫氣的生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存都會(huì)是一個(gè)比電動(dòng)車充電煩惱得多得問題。

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水電解制氫氣費(fèi)用高昂,在石油價(jià)格200美元之前,氫燃料電池車的經(jīng)濟(jì)性都不會(huì)低于天然氣車。氫燃料車,源自幾個(gè)無核國家,為了獲得類核潛艇(長電動(dòng)續(xù)航)的副產(chǎn)品。豐田的氫燃料電池技術(shù),是豐田為蒼龍級(jí)潛艇開發(fā)的副產(chǎn)品。

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標(biāo)簽:耗時(shí)鋰電池補(bǔ)貼


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